超级奥氏体254SMO、S31254不锈钢的耐腐蚀应用和四点优势
超级奥氏体不锈钢254SMo焊接的研究及应用李亚辉
超级奥氏体不锈钢254SMo焊接的研究及应用李亚辉发布时间：2021-09-01T06:12:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年10期作者：李亚辉樊开霄[导读] 正确的焊接工艺是材料抗点蚀性和力学性能的保证。
因此，在生产中要严格遵守焊接工艺指导书的要求，执行焊接工艺参数，才能充分发挥材料的优异性能。
在此基础上，重点研究了超级奥氏体不锈钢254SMo的特性、焊接性能、焊接工艺控制和焊接试板检验。
李亚辉樊开霄中核四0四有限公司第二项目部酒泉 735000摘要：正确的焊接工艺是材料抗点蚀性和力学性能的保证。
因此，在生产中要严格遵守焊接工艺指导书的要求，执行焊接工艺参数，才能充分发挥材料的优异性能。
在此基础上，重点研究了超级奥氏体不锈钢254SMo的特性、焊接性能、焊接工艺控制和焊接试板检验。
关键词：254SMo；超级奥氏体不锈钢；焊接工艺1、254SMo的特点超级奥氏体不锈钢254SMo是一种高强度、高耐蚀性的纯奥氏体不锈钢。
其化学成分中的镍、铬、钼、氮等元素高于常规奥氏体不锈钢，大大提高了奥氏体组织的稳定性和耐腐蚀性。
254SMo的点蚀当量数（PREN）大于40（PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%），临界点腐蚀温度达到87℃±3℃，其力学性能、耐高温性能和耐腐蚀性能远高于普通奥氏体不锈钢304L和316L。
尤其是254SMo奥氏体不锈钢，它具有优异的抗氯离子腐蚀性，使其广泛应用于含有高浓度氯离子的液体介质和海水等恶劣环境[1]。
此外在酸性介质的各种工业场合，特别是在含卤化物的酸中，254SMo的耐腐蚀性与昂贵的哈氏合金和钛相当。
由此可见，254SMo是一种高性价比的奥氏体不锈钢，在国内外氯碱化工、脱硫环保设备及管道中应用广泛。
在制造过程中，254SMo的焊接是最重要和最关键的特殊工艺之一。
这种材料焊接要求高，工艺复杂，焊接难度大，因此需要制定合理的焊接工艺，严格执行焊接工艺指导书，以保证焊接质量，充分发挥材料的各种优异性能。
304奥氏体不锈钢用途
304奥氏体不锈钢是一种广泛使用的钢材，具有良好的耐腐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。
以下是304奥氏体不锈钢的一些常见用途：
1. 食品加工和储存：由于其良好的耐腐蚀性和食品安全性，304不锈钢常用于食品加工设备、厨房设备、食品储存容器和食品运输。
2. 建筑装饰：304不锈钢常用于建筑领域，如门窗框架、扶手、栏杆、室内外装饰品等。
3. 水管和热水器：由于其耐热性和耐腐蚀性，304不锈钢常用于供水系统和热水器。
4. 汽车零部件：304不锈钢在汽车工业中也有广泛应用，如排气管系统、燃油箱、保险杠等。
5. 家具和家居用品：304不锈钢也常用于制作家具和家居用品，如餐桌、椅子、橱柜等。
6. 容器和储罐：304不锈钢用于制造化学品、染料、纸浆、酸类等的储存和运输容器。
7. 电器和电子设备：304不锈钢在电子产品中的应用也很广泛，如手机、电脑、厨房电器等。
8. 一般金属制品：304不锈钢也用于制造一般的金属制品，如螺丝、螺母、铆钉等。
9. 卫生洁具：304不锈钢由于其良好的耐腐蚀性和卫生性能，常用于制造卫生洁具，如洗手盆、浴缸、马桶等。
10. 热交换器：304不锈钢在制造热交换器时也有应用，特别是在要求较低温度和一般腐蚀性环境的场合。
总之，304奥氏体不锈钢由于其优异的性能和广泛的应用，在许多行业都有重要的地位。
常见奥氏体不锈钢的力学性能
常见奥氏体不锈钢的力学性能常见奥氏体不锈钢的力学性能奥氏体系列不锈钢为Fe-Cr-Ni系列或Fe-Cr-Mn系列。
从低温到高温都具有稳定的优良的力学性能。
在920~1150°C温度进行固溶化热处理无变态点，依靠快速冷却成为非磁性的安定的具有的耐蚀性能的奥氏体组织。
奥氏体系列不锈钢的力学性能如下表所示：奥氏体系列不锈钢的力学性能奥氏体系列不锈钢与马氏体、铁素体系列不锈钢相比较，因富有延伸性和屈服比(屈服强度/抗拉强度)小等，所以其加工性十分优越。
但其加工硬化性大，其中SUS301(17Cr-7Ni)*容易硬化。
依据钢中不同所表现出的加工硬化性，依靠奥氏体稳定程度的不同而定。
奥氏体稳定度可由含有结晶粒度(GSN)的计算式求得：MdSO=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-68Nb-1.4(ASTMG.S.N-8.0)MdSO值(施予30%变形量时，产生50%的马氏体的温度)越小，则奥氏体相就越稳定，而加工硬化性小。
这种现象是由于加工感应而变态所产生的；在金相组织上面心立晶格(Y)相受到冷加工，则变为体心立方晶格(α')相而发生马氏体变态。
这种变态还受加工温度及加工速度的影响，也即加工硬化性被加工条件所左右。
近来，巧妙地利用加工温度，将以前不可能进行的超深拉深在一定温度的情况下拉深成功。
在拉深加工中，以加工硬化系数(n值)作为加工性能指标。
奥氏体系列不锈钢的SUS304(18Cr-8Ni)*大为0.50,铁素体系列不锈钢的SUS430(18Cr)为0.22o奥氏体系列代表钢种的S∪S304(18Cr-8Ni)称为准稳定奥氏体系列，固溶化热处理后为非磁性，常温加工后，容易变态为马氏体而具有磁性。
但是，SUS305(18Cr-12Ni),因其奥氏体相是稳定的，冷加工不会引发马氏体转变，加工以后仍为非磁性。
有效地利用S∪S301(17Cr-7Ni)的加工硬化性，将其变为高强度不锈钢应用于制作弹簧或制造车辆材料。
超级不锈钢
＜试验方法＞
ɾ试片：2×20×25mm、#400
ɾ试液：6％FeCl3＋1/20N HCl
ɾＣＣＴ： 不产生间隙腐蚀的最高温
度
ɾ间隙形成方法：由两端在特氟隆柱用
夹轮橡胶固定
蚀电位ɿ电化学测量
蚀电位系指对试片施加电压，在 ੍ڧ性形成త氧化性（腐蚀性）环境中测 量产生腐蚀的电位。该电位越高，所示的 耐蚀性就越好ɻ如图 所示，超级不锈钢 /"4/Ŋ/"4/ 即使在 的食盐中， 到 ˆ亦不产生蚀ɻ另外，如图 所示，/"4/ 即使在焊接部位亦具有与 所示ࡐ相同良好的耐蚀性ɻ
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试验条件：U-弯曲试片、沸腾MgCl2水溶液 300 小时 ×：产生应力腐蚀裂纹、○：无腐蚀裂纹
机械性能
表 5 各种不锈钢的机械性能
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双相不锈钢
===========焊条===========哈氏合金C-276（N10276）焊条（ENiCrMo-4）254SMO（S31254）焊条（ENiCrMo-3）904L（N08904）焊条（E385-16）2205(S31803/S32205)焊条（E2209）蒙乃尔Monel 400（N02200）焊条（ENiCu-7）Inconel 600（N06600）焊条（ENiCrFe-3）Inconel 625（N06625）焊条（ENiCrMo-3）Inconel 825（N08825）焊条（ENiCrMo-3）===========焊丝===========哈氏合金（N10276）焊丝（ERNiCrMo-4）254SMO（S31254）焊丝（ERNiCrMo-3）904L（N08904）焊丝（ER385）2205(S31803/S32205)焊丝（ER2209）蒙乃尔Monel 400（N02200）焊丝（ERNiCu-7）蒙乃尔Monel K-500（N05500）焊丝（ERNiCu-7）Inconel 600（N06600）焊丝（ERNiCr-3）Inconel 625（N06625）焊丝（ERNiCrMo-3）Inconel 825（N08825）焊丝（ERNiCrMo-3）双相不锈钢焊条】简介如下：E2553-15双相不锈钢焊条碱性药皮。
具有比钛型药皮焊条更佳的低温韧性。
用于焊接焊态条件下工作的超级双相不锈钢UNS S32750、SAF2507等。
特别适合于要求立、仰焊位置的固定管件的焊接。
产品牌号（材质）双相不锈钢：00Cr22Ni5Mo3N (UNS S31803)（SAF2205、1.4462）00Cr25Ni7Mo4N （UNS S32750）(SAF2507、1.4410)00Cr18Ni5Mo3Si2 （UNS S31500）(3RE60、 1.4417)奥氏体不锈钢： 304/L、304H、321、316/L、316H、316Ti、317L、310/S、347H、904L等沉淀硬化不锈钢： 17-4PH （630）、15-5PH 、17-7PH（631）等特种钢、合金钢：254SMo(S31254),1.4529,253MA(1.4893,S30815),Inconel600, Incoloy 800/H、Monel400、K500、HastelloyC-22、C-276等；GB/T983E2553-16特性与用途：SRE2553为铁素体-奥氏体超级双相不锈钢焊条，采用钛钙型药皮，焊条具有良好的焊接工艺性能。
安徽氟塑料磁力泵
安徽氟塑料磁力泵材料特性简介Cr3是铁素体型高硬度不锈钢，脆性大，铸造难度大，为引进法国Hs的专有材料，该材料高铬不含镍，而耐蚀耐磨性能优于高铬镍钼合金，代表世界先进水平。
它既有良好的耐磨性，又有良好的耐腐蚀性和较强的抗点蚀、抗晶间腐蚀能力。
265(CD4MCu)是低碳双相不锈钢，为引进法国H•S的专有材料，硬度高，铸造性能好，机械性能及机加工性能好，焊接性能好。
既有良好的耐腐蚀性，又有良好的耐磨性，在含有氯离子的介质中抗应力腐蚀性能也很好。
2524是低碳高镍铬奥氏体不锈钢，为引进法国H•S的专有材料，耐腐蚀性能极好，在非氧化性酸如硫酸、磷酸、醋酸及甲酸中有很好耐腐蚀性，在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性，同时具有良好的抗应力腐蚀及抗缝隙腐蚀性能。
适用于7℃以下各种浓度硫酸，在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。
C4属超低碳高硅奥氏体不锈钢，是我国高硅奥氏体不锈钢中综合性能优良和应用最广泛的浓硝酸用钢。
在中、低温(≤5℃)下，CQB-F型氟塑料磁力驱动泵一、产品特点防漏设计取消了轴封，利用磁力偶合间接驱动，完全消除了滴漏的烦恼，绝不污染使用场地。
由于泵的过流部分选用“氟塑料合金”制造。
可连续输送任意浓度的酸、碱、强氧化剂等腐蚀介质而毫不受损。
二、工作原理驱动装置采用主动磁铁联轴器直接装在电机轴上，泵室完全封闭，通过磁力偶合间接驱动泵轴上带磁铁的叶轮旋转结构紧凑、安全节能。
坚固耐用的泵体结构虽然接触液体部分是氟塑料，但泵外壳是金属材料，故泵体足以承受管道的重量及抵受机械性冲击。
三、主要用途本产品广泛适用于：石油化工、制酸制碱、有色金属冶炼、汽车制造的酸洗工艺、稀土分离、农药、染料、医药、造纸、电镀、无线电等行业。
使用温度：-20℃至100℃。
CQB-F 型氟塑料磁力驱动泵（性能参数）型号口径流量(m3/h)扬程(m)电机功率(kW)电压(V)材质进口(mm)出口(mm)CQB15-10-85F1515 1.880.12220/380氟塑料CQB20-15-105F25183120.37220/380CQB32-25-125F3225 3.2200.75380CQB32-25-145F3225 3.2250.75380CQB40-32-115F4032 6.3150.75380CQB40-32-145F4032 6.325 1.5380CQB40-32-160F4032 6.332 2.2380CQB50-40-125F504012.520 2.2380CQB50-40-160F504012.5323380CQB65-50-125F655025203380CQB65-50-160F65502532 5.5380CQB80-65-125F806550207.5380CQB80-65-160F8065503211380CQB100-80-125F100801002011380CQB100-80-160F 100801003218.5380注:表中CQB32-25-125F----CQB100-80-160F 都可配防爆电机CQ 型磁力驱动泵CQ 型磁力驱动泵一、概述CQ不锈钢磁力泵是利用永磁联轴器工作原理无接触的传递扭矩的新型泵，当原动机带动外磁钢转子时，通过磁场的作用驱动内磁钢转子同步旋转，而内磁钢转子和叶轮连成一体，从而达到无接触带动叶轮转动之目的。
奥氏体不锈钢的特点、牌号与硬度分析
不锈钢的分类多是以室温下的金相组织而命名的。
我们知道纯铁的金相组织是铁素体。
但人类在生产实践中发明了铁碳合金钢。
调整钢的含碳量和合金元素就行成了上千种不同性质和特点的钢材，以满足人类的物质需要。
奥氏体: 碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。
它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。
其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳2.11％。
奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。
奥氏体塑性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。
那为什么在室温这种低温环境下也可得到奥氏体组织呢？原因就在于奥氏体不锈钢含有大量使奥氏体区扩大的合金元素Ni（镍），而镍抑制铁素体的产生，从而使得在室温下钢的金相组织成为奥氏体组织。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
奥氏体型钢(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；(11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15)0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22)00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si41.概述奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。
马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢
马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢一、马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性的不锈钢材料。
它的特点是具有良好的强度和韧性，同时具备优异的耐热性和耐蚀性。
马氏体不锈钢通常由奥氏体不锈钢经过淬火和时效处理得到。
马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体，这是一种具有高硬度的组织形态。
通过淬火处理，奥氏体不锈钢中的铁素体和奥氏体会转变为马氏体，从而提高材料的强度和韧性。
此外，马氏体不锈钢还具有较高的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境中长时间使用。
马氏体不锈钢在工业领域具有广泛应用。
它广泛用于制造各种耐腐蚀的零部件，如阀门、管道、泵体等。
此外，马氏体不锈钢还被广泛用于制造刀具、弹簧和机械零件等。
二、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和机械性能的不锈钢材料。
奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体，这是一种具有良好塑性和韧性的组织形态。
奥氏体不锈钢具有高强度、良好的焊接性能和优异的耐腐蚀性能。
奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能主要取决于其中的铬含量。
铬是一种具有良好抗氧化性的元素，可以形成一层致密的氧化铬膜来保护材料表面免受腐蚀的侵害。
因此，奥氏体不锈钢中的铬含量越高，其耐腐蚀性能就越好。
奥氏体不锈钢具有广泛的应用领域。
它被广泛用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等对耐腐蚀性能要求较高的领域。
此外，奥氏体不锈钢还被应用于建筑装饰、家具制造等领域，其优雅的外观和良好的耐腐蚀性能使其成为理想的材料选择。
三、马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的比较1. 结构：马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体，而奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体。
2. 性能：马氏体不锈钢具有较高的强度和硬度，同时具备良好的耐热性和耐蚀性。
奥氏体不锈钢具有良好的塑性和韧性，同时具备优异的耐腐蚀性。
3. 应用：马氏体不锈钢广泛应用于制造耐腐蚀的零部件，如阀门、管道、泵体等。
奥氏体不锈钢广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等领域。
四、总结马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢都是具有优异耐腐蚀性能的不锈钢材料。
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超级奥氏体254SMO、S31254不锈钢的耐腐蚀应用和四点优势
超级奥氏体254SMO不锈钢，德标牌号为1.4547，UNS牌号为S31254，为标准六钼合金钢的一种。
该超级奥氏体不锈钢针对卤化物和酸的环境中开发。
254SMO的含碳量很低，这意味着因加热而引起碳化物析出的危险性是很小。
该钢即使在600-1000摄氏度下经一小时敏化处理后仍能通过施特劳斯晶间腐蚀试验（Strauss Test ASTMA262规程E法）。
但是，由于该钢的高合金含量，在上述温度范围内金属中间相有可能在晶粒边界上析出。
这些沉淀物不会使该钢在腐蚀性介质中应用时有发生晶间腐蚀的危险。
因此可进行焊接而不会发生间晶腐蚀（配套焊条为ENICRMO-3，配套焊丝为ERNICRMO-3）。
有一点需要注意：在热的浓硝酸中，这些沉淀物可能在热影响区内引起晶间腐蚀。
在含有诸如氯化物，溴化物或碘离子溶液中，普通型不锈钢会立即以点腐蚀，缝隙腐蚀或应力腐蚀破裂的形式受到局部腐蚀的侵蚀。
然而，在某些情况下，卤化物的存在会加速均匀腐蚀。
特别是在无氧化性的酸中有卤化物存在的情况下更是如此。
在纯硫酸中，254SMO比316L普通型不锈钢具有大得多的抗腐蚀性。
但在高浓度时与904L （NO8904）型不锈钢相比，254SMO的抗腐蚀能力则稍弱。
在含有氯离子的硫酸中，254SMO 具有最大的抗腐蚀力。
由于可能会发生局部腐蚀和均匀腐蚀，所以316L普通型不锈钢不能用于盐酸中，但是在一般温度下254SMO可以用于稀释的盐酸中。
在边界线的以下区域内不必担心发生点腐蚀，
但必须设法避免缝隙腐蚀的存在。
在氟硅酸中（H2SiF4）和氢氟酸（HF）中，普通的不锈钢的耐腐蚀范围是很有限的，而254SMO 则能在相当宽的浓度和温度的范围内应用。
总结一下，254SMO主要优势有四点：
在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下，有良好的抗点蚀性能（PREN≥43）和较好的抗应力腐蚀性能，是Ni基合金和钛合金部分领域的代用材料；其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能；有较高的含氮量，因此其机械强度比其他种类的奥氏体不锈钢要高，耐磨性高于普通材料；镍含量较低，故性价比相对较高；此外，254SMO还具有很高的延展性和冲击强度，以及良好的可焊接性。